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氧化(hua)鋯陶瓷件(jian)是(shi)壹種(zhong)用途廣泛(fan)的陶瓷，因為(wei)其(qi)優(you)越(yue)的性(xing)能，在現代(dai)社會(hui)的應(ying)用已經(jing)越來(lai)越廣泛(fan)，滿(man)足(zu)於日用和(he)特殊(shu)性(xing)能的需(xu)要。氧化(hua)鋯陶瓷件(jian)壹般可采用<1μm微米的Al203微(wei)粉或(huo)金剛鉆(zuan)膏進(jin)行(xing)研磨(mo)拋(pao)光(guang)。此外激(ji)光(guang)加(jia)工及(ji)超聲(sheng)波(bo)加(jia)工研磨(mo)及(ji)拋(pao)光(guang)的方(fang)法(fa)亦可采用。
陶瓷的增韌機(ji)理
氧化(hua)鋯陶瓷是(shi)壹種(zhong)同樣(yang)具(ju)有(you)高(gao)硬(ying)度、高(gao)熔點和(he)化學穩(wen)定(ding)性(xing)的金(jin)屬氧化(hua)物陶瓷，常(chang)溫(wen)下(xia)純氧化(hua)鋯以(yi)Zm單(dan)斜相(xiang)存在，可隨溫度分(fen)別(bie)升(sheng)高(gao)至1170℃和2376℃時(shi)轉變為(wei)Zt四(si)方(fang)相(xiang)和(he)Zc立(li)方(fang)相(xiang)。Zt四(si)方(fang)相(xiang)氧化(hua)鋯會(hui)在應(ying)力(li)誘導(dao)作(zuo)用(yong)下(xia)轉變為(wei)Zm單(dan)斜相(xiang)，並伴(ban)隨約5%的體積(ji)膨脹。
圖(tu) 氧化(hua)鋯晶體結(jie)構(gou)及其(qi)相變，來源網(wang)絡
在氧化(hua)鋁(lv)基(ji)體中(zhong)摻(chan)雜壹定(ding)比例的氧化(hua)鋯，可以(yi)通過(guo)抑制裂(lie)紋(wen)沿(yan)晶擴(kuo)展(zhan)，抑(yi)制(zhi)氧化(hua)鋁(lv)燒(shao)結(jie)晶粒(li)長大和氧化(hua)鋯相變增韌的作(zuo)用有(you)效(xiao)提高(gao)材料的韌(ren)性(xing)。ZTA陶瓷的增韌機(ji)制壹般認為(wei)有(you)應(ying)力(li)誘導(dao)相(xiang)變(bian)、微(wei)裂紋(wen)增韌、彌(mi)散增韌、壓(ya)縮(suo)表(biao)面韌化(hua)等(deng)，其韌性(xing)提高(gao)是(shi)幾(ji)種(zhong)增韌方(fang)式(shi)的共同作(zuo)用(yong)結果。
1）應(ying)力(li)誘導(dao)相(xiang)變(bian)
應(ying)力(li)誘導(dao)相(xiang)變(bian)增韌是(shi)利用(yong)應(ying)力(li)誘導(dao)四(si)方(fang)ZrO2馬(ma)氏(shi)體相(xiang)變(bian)來改(gai)變陶瓷材料(liao)的韌(ren)性(xing)。ZrO2在室溫下(xia)為(wei)單(dan)斜晶系(xi)，當(dang)溫度達(da)到1170℃時，由(you)單(dan)斜晶系(xi)轉化為(wei)亞(ya)穩(wen)態(tai)的四(si)方(fang)晶型(xing)，在應(ying)力(li)作(zuo)用下(xia)，亞(ya)穩(wen)態(tai)的四(si)方(fang)晶型(xing)ZrO2可誘發(fa)相(xiang)變(bian)重新轉化為(wei)單(dan)斜晶型(xing)。當(dang)ZrO2顆粒(li)的尺(chi)寸(cun)足(zu)夠(gou)小(xiao)，在室溫時，ZrO2仍(reng)保(bao)持(chi)四(si)方(fang)相(xiang)，當(dang)受到(dao)外應(ying)力(li)時(shi)，裂紋(wen)尖(jian)端前部(bu)區(qu)域的四(si)方(fang)ZrO2發(fa)生(sheng)相變(bian)，吸收能力(li)，引(yin)起體積(ji)膨脹，阻止裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展(zhan)。
2）微(wei)裂(lie)紋(wen)增韌
在壹定(ding)條(tiao)件(jian)下(xia)，相(xiang)變引(yin)發(fa)體積(ji)膨脹在基(ji)體中(zhong)引(yin)起均(jun)勻(yun)分(fen)散又不(bu)互相(xiang)連(lian)接的微(wei)裂紋(wen)，增加(jia)材料(liao)的斷(duan)裂表(biao)面能，吸收主裂紋(wen)擴(kuo)展(zhan)的能(neng)力(li)，達(da)到增加(jia)斷(duan)裂韌(ren)性(xing)的效(xiao)果。
3）彌(mi)散(san)增韌
不(bu)改變(bian)裂(lie)紋(wen)尺寸(cun)的情(qing)況(kuang)下(xia)，添(tian)加(jia)四方(fang)氧化(hua)鋯和立(li)方(fang)氧化(hua)鋯的氧化(hua)鋁(lv)，使(shi)得(de)裂紋(wen)擴(kuo)展(zhan)路徑(jing)曲(qu)折、分叉(cha)，吸收更(geng)多(duo)能(neng)量(liang)，斷(duan)裂韌(ren)性(xing)有(you)所(suo)提高(gao)。
4）壓縮(suo)表(biao)面韌化(hua)
研磨(mo)相(xiang)變(bian)韌(ren)化ZrO2的表(biao)面，可以(yi)使(shi)表(biao)面層的四(si)方(fang)相(xiang)ZrO2顆(ke)粒(li)轉變為(wei)單(dan)斜相(xiang)，並產(chan)生(sheng)體積(ji)膨脹，形成(cheng)壓縮(suo)表(biao)面層，抵(di)消壹部(bu)分(fen)外加(jia)拉應(ying)力(li)，從(cong)而強(qiang)化陶瓷。
氧化(hua)鋯陶瓷件(jian)是(shi)壹種(zhong)以(yi)氧化(hua)鋁(lv)為(wei)主(zhu)體的陶瓷材料(liao)，用(yong)於厚膜(mo)集(ji)成電(dian)路。有(you)較好(hao)的傳(chuan)導(dao)性(xing)、機械(xie)強(qiang)度和耐(nai)高(gao)溫性(xing)。需要註(zhu)意的是(shi)需(xu)用(yong)超聲(sheng)波(bo)進(jin)行(xing)洗滌(di)。
有(you)些(xie)陶瓷件(jian)材料在完(wan)成燒(shao)結(jie)後(hou)，尚(shang)需(xu)進(jin)行(xing)精加(jia)工。如(ru)可用(yong)作(zuo)人(ren)工骨(gu)的制(zhi)品要求表(biao)面有(you)很(hen)高(gao)的光(guang)潔(jie)度(du)、如(ru)鏡(jing)面壹樣(yang)，以(yi)增加(jia)潤滑性(xing)。
由於瓷件(jian)材料硬(ying)度較高(gao)，需用更(geng)硬(ying)的研磨(mo)拋(pao)光(guang)磚材(cai)料對(dui)其(qi)作(zuo)精(jing)加(jia)工。通常(chang)采用由粗到(dao)細(xi)磨(mo)料(liao)逐(zhu)級(ji)磨(mo)削(xue)，最(zui)終(zhong)表(biao)面拋(pao)光(guang)。
氧化(hua)鋯陶瓷件(jian)領(ling)先(xian)於其他企業的優(you)勢：
1、高(gao)硬(ying)度，高(gao)韌性(xing)，高(gao)抗彎(wan)強(qiang)度，密度(du)5.95-6.05 g/cm3之間，在四種(zhong)常(chang)用(yong)於制作陶瓷球體材(cai)料(liao)（Si3N4，SiC，Al2O3，ZrO2）中(zhong)，氧化(hua)鋯陶瓷件(jian)的韌(ren)性(xing)最高(gao)，8MPa·m1/2以(yi)上。
2、高(gao)耐磨(mo)性(xing)，摩(mo)擦系(xi)數(shu)低，耐磨(mo)性(xing)是(shi)氧化(hua)鋁(lv)陶瓷的15倍(bei)，磨(mo)擦(ca)系(xi)數(shu)僅為(wei)氧化(hua)鋁(lv)陶瓷的1/2 ，經(jing)研磨(mo)加(jia)工後(hou)，表(biao)面光(guang)潔(jie)度(du)更(geng)高(gao)，可達(da)▽9以(yi)上，呈鏡(jing)面狀，極光(guang)滑，摩(mo)擦系(xi)數(shu)更(geng)小(xiao)。
3、絕緣(yuan)性(xing)好(hao)，耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)強(qiang)，無靜(jing)電，耐(nai)高(gao)溫，隔熱性(xing)能優(you)異(yi)，熱膨脹系(xi)數(shu)接近(jin)於鋼。
4、具(ju)有(you)自(zi)潤(run)滑性(xing)，可以(yi)解(jie)決(jue)潤滑介質(zhi)造(zao)成(cheng)的汙染(ran)和添加(jia)不便(bian)。